Mitä käytännöllisiä järjestelmiä voidaan tehdä ajastimella 555

Elektroniikan nykyaikaisen kehityksen myötä näyttää siltä, ​​että voit ostaa mitä haluat: kotiteattereista ja tietokoneista yksinkertaisiin tuotteisiin, kuten pistorasioihin ja pistokkeisiin.

Jossain välillä kaikenlaisia ​​aikareleitä, vilkkuvat jouluvalot, kellot lämpömittarilla, tehonsäätimet, lämpötilansäätimet, valokuvarele ja paljon muuta. Kuten suuri satiiristi Arkady Raikin sanoi alijäämää koskevassa monologissa: "Annetaan kaiken olla, mutta annetaan jotain puuttua!" Yleensä vain siitä, mikä sisältyy yksinkertaisten amatööriradiosuunnitelmien ”ohjelmistoon”, puuttuu.

Kiinan teollisuuden kilpailusta huolimatta amatöörisuunnittelijoiden kiinnostus näihin yksinkertaisiin malleihin ei ole toistaiseksi menettänyt. Niitä kehitetään edelleen, ja joissakin tapauksissa niitä voidaan pitää arvoisina sovelluksina pienissä kodin automaatiolaitteissa. Monet näistä laitteista syntyivät integroitu ajastin NE555 (kotimainen analogi KR1006VI1).

Nämä ovat jo mainittu valokuvarele, useita yksinkertaisia ​​hälytysjärjestelmiä, jännitemuuntajia, tasavirtamoottorien PWM - säätimiä ja paljon muuta. Seuraavassa kuvataan useita käytännöllisiä rakenteita, jotka ovat käytettävissä toistamiseen kotona.

Ajastinvalokuvausrele 555

Kuvassa 1 esitetty valokuvarele on suunniteltu valaistuksen ohjaamiseksi.

Kuvio 1

Ohjausalgoritmi on perinteinen: illalla, kun valaistus vähenee, valo syttyy. Lamppu sammuu aamulla, kun valaistus saavuttaa normaalin tason. Piiri koostuu kolmesta solmusta: valomittarista, kuormanvaihtoyksiköstä ja virtalähteestä. On parempi alkaa kuvata piirin toimintaa taaksepäin - etukäteen - virtalähdeyksikkö, kuormanvaihtoyksikkö ja valomittari.

Virtalähde

Tällaisissa malleissa tämä on tilanne juuri silloin, kun on järkevää soveltaa kaikkia turvallisuussuosituksia rikkoen virtalähdeyksikkö, jolla ei ole galvaanista eristystä verkosta. Kysymykseen, miksi tämä on mahdollista, vastaus on seuraava: Laitteen asentamisen jälkeen kukaan ei kiivetä siihen, kaikki on eristävässä kotelossa.

Ulkoisia säätöjä ei myöskään odoteta, säädön jälkeen on vain suljettava kansi ja ripustettava valmis valokuvarele anna oman työskennellä. Tietenkin, jos on tarvetta, niin ainoa ”herkkyys” -asetus voidaan tuoda esiin pitkällä muoviputkella.

On olemassa kaksi tapaa varmistaa tietoturva asennusprosessin aikana. Tai käytä eristysmuuntajaa (turvamuuntaja) tai anna laitteen virran laboratorion virtalähteestä. Samanaikaisesti verkkojännitettä ja polttimoa ei voida kytkeä, ja valokennon toimintaa voidaan ohjata LED1: llä.

Virtalähdepiiri on melko yksinkertainen. Se edustaa siltasuuntaajaa Br1 sammutuskondensaattorilla C2 vähintään 400 V vaihtojännitteelle. Vastus R5 on suunniteltu tasoittamaan sisäänsyöttövirta kondensaattorin C14 (500,0 μF * 50 V) läpi, kun laite kytketään päälle, ja myös "yhdistelmässä" on sulake.

Zener-diodi D1 on suunniteltu vakauttamaan jännite C14: ssä. Zener-diodina sopivat 1N4467 tai 1N5022A. Br1-tasasuuntaajaan diodit 1N4407 tai mikä tahansa pienitehoinen silta, jonka käänteisjännite on 400 V ja tasasuuntainen virta vähintään 500 mA, ovat varsin sopivia.

Kondensaattoria C2 tulisi siirtää vastuksella, jonka resistanssi on noin 1MΩ (ei esitetty kaaviossa), jotta laitteen sammuttamisen jälkeen se ei "napsauta" virtaa: tappaa tietysti ei tapa, mutta silti melko herkkä ja epämiellyttävä.

Kuorman kytkentäyksikkö

Valmistettu erikoistuneella sirulla KR1182PM1A, jonka avulla voit tehdä monia hyödyllisiä laitteita. Tässä tapauksessa sitä käytetään KU208G-triacin ohjaamiseen. BT139 - 600: n paras ”analoginen” antaa parhaat tulokset: kuormavirta on 16A käänteisjännitteellä 600 V, ja säätöelektrodin virta on paljon pienempi kuin KU208G: n (joskus KU208G on valittava tämän indikaattorin mukaan). BT139 kestää pulssisia ylikuormitusta jopa 240A asti, mikä tekee siitä erittäin luotettavan työskennellessään eri laitteilla.

Jos BT139 on asennettu jäähdyttimeen, kytketty teho voi saavuttaa 1 kW, ilman jäähdytinta, kuorman säätö 400 W asti on sallittu. Jos lampun teho ei ylitä 150W, voit tehdä kaiken ilman triakkia. Tätä varten La1-lampun lähtö, oikein piirin mukaan, olisi kytkettävä suoraan mikrosirun liittimiin 14, 15 ja vastus R3 ja triac T1 olisi jätettävä piiristä.

Mennään pidemmälle. KR1182PM1A-mikropiiriä ohjataan liittimien 5 ja 6 kautta: kun ne ovat kiinni, lamppu ei pala. Voi kuitenkin olla tavallinen kosketuskytkin, joka toimii päinvastoin - kytkin on kiinni ja lamppu ei pala. Tämän "logiikan" muistaminen on niin paljon helpompaa.

Jos tämä kosketin avataan, kondensaattori C13 alkaa latautua ja kun siihen tuleva jännite kasvaa, lampun hehku kirkkaus kasvaa vähitellen. Hehkulamppuille tämä on erittäin tärkeää, koska se pidentää niiden käyttöikää.

Valitsemalla vastuksen R4, voit säätää kondensaattorin C13 varausastetta ja lampun kirkkautta. Kun käytetään energiansäästölamppuja, kondensaattoria C13 ei voida asettaa samoin kuin itse KR1182PM1A. Mutta tästä keskustellaan jäljempänä.

Nyt olemme pääsemässä lähemmäksi pääkohtaa. Releen sijaan, vain pyrkimyksestä päästä eroon kosketuksista, ohjaus uskottiin AOT128-transistorin optoerottimelle, joka voidaan menestyksekkäästi korvata tuodulla ”analogisella” 4N35, mutta tällaisen korvaamisen kanssa vastuksen R6 arvo tulisi kasvattaa arvoon 800K ... 1MΩ, koska 4K35: ssä tuotu 4N35 ei toimi tulee olemaan. Käytännössä todistettu!

Jos optoerottimen transistori on auki, sen K-E-siirtymä, kuten kontakti, sulkee KR1182PM1A-sirun liittimet 5 ja 6 ja lamppu sammuu. Tämän transistorin avaamiseksi sinun on sytytettävä optoerottimen LED. Yleensä käy ilmi, päinvastoin: LED ei pala ja lamppu palaa.

Valomittari

Perustuu 555: een, se on hyvin yksinkertainen. Tämän tekemiseksi riittää, kun kytket LDR1-fotoresistorin ja sarjaan kytketyn viritysvastuksen R7 ajastintuloon, jolla valokuvareleen kynnysarvo asetetaan. Kytkentähystereesi (tumma - vaalea) aikaansaa itse ajastin, se syöttövertailijat. Muistatko nämä "maagiset" numerot 1 / 3U ja 2 / 3U?

Jos valosensori on pimeässä, sen vastus on korkea, joten vastuksen R7 jännite on alhainen, mikä johtaa siihen, että ajastimen (nasta 3) lähtö asetetaan korkealle ja optoerottimen LED ei pala ja transistori on kiinni. Tämän seurauksena polttimo kytketään päälle, kuten aiemmin on kirjoitettu alaotsikossa "Kuorman kytkentäyksikkö".

Valoanturin valaistuksessa sen vastus pienenee, useiden KOhm: n luokkaa, joten R7-vastuksen jännite nousee 2 / 3U: iin, ja ajastimen ulostulossa näkyy matala jännitetaso - optoerottimen LED-valo syttyy ja lampun kuorma sammuu.

Täällä joku voi sanoa: ”Se on vaikeaa!”. Mutta melkein aina kaikkea voidaan yksinkertaistaa rajaan saakka. Jos aiot valaista energiansäästölamppuja, sujuvaa käynnistystä ei tarvita, ja voit käyttää tavanomaista relettä. Ja kuka sanoi, että vain lamput ja vain päälle?

Jos releessä on useita kontakteja, voit tehdä mitä haluat, paitsi kytkeä sen päälle, myös sammuttaa. Tällainen kaavio on esitetty kuvassa 2, eikä se tarvitse erityisiä kommentteja. Rele valitaan olosuhteista siten, että kelan virta on enintään 200 mA käyttöjännitteellä 12 V.

Kuvio 2

Esiasennusohjelmat

Joissain tapauksissa sinun on kytkettävä jotain päälle viiveellä laitteen virran suhteen. Esimerkiksi, kytke ensin jännite logiikkapiireihin, ja lisää hetken kuluttua lähtövaiheet.

Tällaiset viiveet toteutetaan ajastimella 555 yksinkertaisesti. Tällaisten viiveiden kaaviot ja toimintakaaviot on esitetty kuvioissa 3 ja 4. Katkoviiva osoittaa virtalähteen jännitteen ja mikropiirin kiinteän lähdön.

Kuva 3. Virran kytkemisen jälkeen lähdössä näkyy korkea taso viiveellä.

Kuva 4. Virran kytkemisen jälkeen lähdössä näkyy alhainen taso viiveellä.

Useimmiten sellaisia ​​"asentajia" käytetään monimutkaisempien järjestelmien osina.

555 Ajastinhälytyslaitteet

Nestemääräinen kytkin

Ilmaisimen piiri on itsensä värähtelevä multivibraattorijoita olemme jo kauan tavanneet.

Kuvio 5

Kaksi elektrodia upotetaan vesisäiliöön, esimerkiksi uima-altaaseen. Kun ne ovat vedessä, niiden välinen vastus on pieni (vesi on hyvä johdin), joten kondensaattori C1 on siirretty, jännite sen yli on lähellä nollaa. Myös nollajännite ajastimen tulossa (navat 2 ja 6), joten lähtö (napa 3) asetetaan korkealle tasolle, generaattori ei toimi.

Jos vesitaso laskee jostain syystä ja elektrodit ovat ilmassa, niiden välinen vastus kasvaa, mieluiten vain tauko, ja kondensaattoria C1 ei sillatta. Siksi multivibraattori toimii - pulssit ilmestyvät ulostuloon.

Näiden pulssien taajuus riippuu mielikuvituksestasi ja RC-piirin parametreistä: se on joko vilkkuva valo tai ilkeä kaiutinpiiskaus. Matkan varrella voit kytkeä veden lisäämisen päälle. Ylitäytön välttämiseksi ja pumpun sammuttamiseksi ajoissa on välttämätöntä lisätä laitteeseen vielä yksi elektrodi ja vastaava piiri. Täällä lukija voi jo kokeilla.

Yksinkertaisin hälytys

Kuvio 6.

Kun painat rajakytkintä S2, ajastimen ulostuloon ilmestyy korkea jännite, joka säilyy, vaikka S2 vapautettaisiin eikä sitä enää pidetä. Laite voidaan poistaa tästä tilasta vain painamalla “Palauta” -painiketta.

Vaikka pysähdymme tähän, ehkä joku tarvitsee aikaa ottaa juotin ja yrittää juottaa kyseessä olevat laitteet, tutkia niiden toimintaa, ainakin kokeilla RC-piirien parametreja. Kuuntele, kuinka kaiutin piippaa tai LED vilkkuu, vertaa mitä laskelmat antavat, eroavatko käytännön tulokset paljon laskettuista.

Seuraavassa artikkelissa tarkastelemme PWM-säätimiä, jännitemuuntajia sekä ohjaimia ohjausta varten transistorit mosfet.

JATKUVA ARTIKLA: 555 Ajastinjännitemuuntimet

Boris Aladyshkin